воздух, неон, водород и гелий, критич. темп-ры к-рых соответственно равны: — 140, 6°; — 228, 4°; -239, 9°; -267, 9°.
Т. о., задача С. г., благодаря их очень низким критич. темп-рам, сводится к получению глубокого охлаждения, к-рое достигается тремя способами: 1) испарением жидкости, изолированной от внешней среды, при низких давлениях; 2) при совершении работы против внутренних (молекулярных) сил газом, расширяющимся при вытекании через вентиль (см. Томсона-Джоуля эффект); 3) при совершении газом работы против внешних сил в адиабатич. условиях (т. е. при отсутствии теплообмена с внешней средой). Первые два способа по существу используют один и тот же эффект.
Способом испарения впервые систематически воспользовался Фарадей (1823 й 1845), к-рому удалось перевести в жидкость большое количество газов, имевших критич. темп-ры не ниже — 100°. Пикте (1877) предложил каскадный метод глубокого охлаждения, при к-ром охлаждённый испарением и сконденсированный давлением газ, в свою очередь, испаряясь под пониженным давлением, становится источником более интенсивного охлаждения для ещё более трудно сжижаемого газа и т. д.
Эту методику улучшили Ольшевский и Вроблевский (ряд работ с 1883); Дьюар и Камерлинг Оннес, пользуясь каскадным методом, получали уже десятки литров жидкого воздуха. Охлаждение адиабатич. расширением применял Кальете и при расширении с 300 атмосфер до нормального давления получил туман сконденсировавшихся окиси углерода и кислорода. Первые работы по С. г. были чрезвычайно затруднены потерями холода. Эту трудность преодолел Дьюар (1891), предложив сосуд (известный под его именем) с вакуумной изоляцией, что явилось поворотным пунктом в криогенной (холодильной) технике. С. г. становится на технич. почву после предложенного Линде и Гампсоном (1895) непрерывного процесса глубокого охлаждения, основанного на эффекте Джоуля-Томсона (см. Линде машина и Томсона-Джоуля эффект), В этом процессе уже расширившийся и охладившийся газ возвращается через теплообменник, отдавая свой холод сжатому газу, подаваемому к вентилю расширения. Получающееся прогрессивное охлаждение приводит к сжижению части циркулирующего газа. Этим методом Дьюар добился сжижения (1895) и получил значительное количество водорода (1898), а в 1908 Камерлинг Оннесу удалось добиться сжижения гелия.
Основные типы установок для сжижения воздуха в технич. масштабе разработаны Линде, Клодом и Гейландтом. Клод (1902) предложил непрерывный процесс глубокого охлаждения посредством поршневой машины «детандера», соединённого с теплообменником * в к-ром газ совершает внешнюю работу в условиях, близких к адиабатическим. Совершаемая машиной работа возвращается компрессору. Схема имеет два теплообменника: весь газ, сжатый до, 40 атм., охлаждается в первом, за к-рым его поток разветвляется: 80% идёт на детандер и, возвращаясь, охлаждает во втором теплообменнике-сжижителе остальные 20% находящегося под высоким давлением газа до темп-ры ниже критической. Сжиженный под давлением газ дросселируется затем до нормального да 56
вления. При изменении давления часть жид* кости испаряется, охлаждая оставшуюся часть до температуры нормального кипения. Холод испарившегося газа используется в теплообменнике.
В цикле Гейландта холод производится частью детандером, частью за счёт эффекта Джоуля-Томсона. Около 60% воздуха, сжатого до 200 атм., поступает непосредственнов детандер и оттуда, расширяясь до 8—10 атм. г при темп-ре ок. — 140° переходит в теплообменник, где охлаждает остальную часть сжатого воздуха, к-рый, пройдя второй теплообменник; дросселируется до 1 атм. Т. о., вторая часть цикла есть цикл Линде с глубоким предварительным охлаждением. Теоретически цикл Гейландта является самым экономным из трёх установившихся схем. Однако все детандерные1 установки страдают неустойчивостью работы детандера. Дальнейшим шагом вперёд является разработанная советским физиком Капицей (1938) установка, работающая на низком давлении, в к-рой теоретически адиабатичность процесса значительно повышена, т. к. работа на низком давлении уменьшает потери теплообмена. Весь холод производится турбодетандером, работающим на газе при низкой темп-ре, причём удалось создать конструкцию его, имеющую коэффициент полезного действия около 80%. Кпд холодильного цикла турбодетандера Капицы примерно в З раза превышает кпд цикла поршневого детандера Клода или Гейландта.
С. г., требующих более глубокого охлаждения, — водорода и гелия, — не стимулируемое пока потребностями техники, остановилось на небольшом масштабе. После классич. работ Камерлинг Оннеса и Дьюара Капица в 1932 усовершенствовал технику сжижения водорода, построив машину по циклу Линде, работающую на технич. водороде без трудной операции предварительной химич. очистки. Он же в 1934 построил очень эффективную машину для сжижения гелия, скомбинировав детандерный цикл с дросселированием.
Чрезвычайно'простые аппараты для сжижения небольших количеств гелия предложил Симон. Один из них работает на однократном адиабатич. расширении с совершением внешней работы. Гелий сжижается при расширении со 100 до 1 атмосферы после предварительного охлаждения до температуры кипения водорода. Во втором используется охлаждение при десорбции гелия с угля, сорбированного под давлением и при температуре кипения водорода.
Лит. ГершС. Я., Глубсксе схлгждевге, ч. 1,
М. — Л., 1936; Клод Ж., Жидкий воздух, пер. И. В.
Зельцера..., Л.. 1930; Капица П. Л., Турбсдетгндер для получения низких температур и его применение для сжижения воздуха, «Журнал технической физики», М. — Л., 1939, т. IX, вып. 2: егоже, Адиабатический метод сжижения гелия, «Успехи Физических наук», [Л.], 1936, т. xvr, вып. 2.
СИ (муз.), наименование седьмой ступени основного (до-мажорного диатонического) звукоряда. Буквенное обозначение этого звука — h.
СИАГРИЙ (Syagrius), римский наместник в Галлии. В 486 был разбит прй Суассоне франкским королём Хлодвигом и потом казнён. Падение С. было концом римского господства в Галлии.
СИАЛКОТ (Sialkot. Sealkote), город в провинции Пенджаб в Британской Индии, у подножия Гималаев, железнодорожная станция на
